综述：发展中国家低成本创新食品干燥机的现状与未来展望

本文推荐固态微波技术通过动态预测互补相对相位(Dynamic Predictive Complementary Relative Phase)策略显著提升复杂食品复热性能。相比传统磁控管(magnetron)加热，该技术使加热均匀性提升4.6%，平均温升提高22.9%，为下一代固态微波炉(SSMW)在食品工程领域的应用提供重要参考。

　　

Abstract

固态微波技术为克服磁控管(magnetron)微波炉非均匀加热提供了新方案。最新研发的动态预测互补相对相位策略在模型食品中表现优异，本研究将其应用于5类商业/预制食品：手撕鸡(单组分)、肉汁牛肉(多组分)、千层面(多层)、手撕鸡&千层面(多腔室)、土豆泥&肉汁牛肉(多腔室)，并与带转盘的民用微波炉对比。结果显示该策略通过动态选择产生互补加热模式的相对相位，使加热均匀性整体提升4.6%，平均温升提高22.9%。

Introduction

固态微波发生器通过精确控制频率、功率和相对相位(dual-port)等参数，可有效改善电磁波分布模式。研究表明，基于氮化镓(GaN)的2.45GHz系统通过90°相位差主动控制，使水样加热均匀性提升70.7%，系统效率提高31.3%。最新发展的预测互补策略仅需采集0°、90°、180°三个相位点的热分布，即可预测最优相位组合，将83%加热时间用于优化互补相位切换，较固定相位策略提升33.3%均匀性和12.6%能量吸收效率。

Microwave systems

实验采用改装的多模腔体(Panasonic NN-SN936W)，禁用转盘后通过顶部热成像仪(Lepton 3.5)实时采集热图。系统采用Python编程控制两个2.45GHz固态源，相位分辨率达1°，功率调节步进1W，配合红外测温模块实现闭环控制。

Microwave heating performance

多组分食品测试显示：肉汁牛肉在互补相位策略下形成交替热点分布，温度跨度较磁控管加热降低38.2%；多层千层面因介电参数差异，需动态调整相位切换频率；多腔室食品则通过预测算法自动平衡各区域能量分配。值得注意的是，高盐分肉汁导致的部分能量反射现象仍需优化。

Conclusions

动态预测互补策略在固态微波系统中展现出显著优势，特别是对介电异质性食品。未来研究需解决：① 复杂包装材料的穿透深度优化 ② 动态算法在^915MHz工业频段的适配性 ③ 与转盘运动的协同控制机制。该技术为食品加工装备升级提供了新范式。